Généralités d'optique

Résumé du document

Cours présentant les généralités en optique géométrique : définitions (indice de réfraction, surface d'onde,...), lois optiques, notions de systèmes (dioptres) ...

Convient au niveau licence, mais surtout au niveau d'optique Bac+1. Cours très bien réalisé à l'aide de schémas explicatifs.

Extraits

[...] : un rayon lumineux n'a pas d'existence physique. Surfaces d'ondes : une surface d'onde est le lieu géométrique des points de l'espace atteint simultanément par un même ébranlement initial. Distance optique : . B l A . La distance optique entre deux points A et B est la distance que parcourrait la lumière dans le vide pendant le temps qu'elle met pour passer d'un point à l'autre dans le milieu considéré. Le temps τ = l V d = c . [...]

[...] Dans un système dioptrique, il n'y a . Système centré optique : dioptique (pas de surface réfléchissante) catadioptique ( mélange de surfaces réfléchissantes . ) catoptique ( mirroir) Système dioptique : Sens de propagation de la lumière A A' milieu d'émergence milieu d'incidence face d'entrée face de sortie Tout point situé sur le rayon incident a son image sur le rayon émergeant correspondant§. On dit que A' est une image de A. Si tous les rayons incidents passant par le point A sont réfractés dans la direction d'un même point unique, on dit que le système est rigoureusement stigmatique pour le couple de points AA'. [...]

[...] Construction du noyau réfracté : i1 n1 n2 n1 H I n2 K1 K2 Exemple du plongeur eau O Fontaines lumineuses Fibres optiques (Cf TD) Théorème de Fermat Le trajet suivi par la lumière pour passer d'un point A à un point B est toujours le trajet stationnaire, c'est-à-dire de durée extremum. VIII. Principe du retour inverse de la lumière. Lorsque deux rayons lumineux se propageant en sens inverse dans une succession de milieux ont dans l'un quelconque des milieux, ils sont superposés sur tous leurs trajet. Le trajet suivi par la lumière est indépendant du sens dans lequel . [...]

[...] Dans un tel milieu la vitesse de propagation v est toujours inférieure à la vitesse dans le vide c : v 0 (formule empirique de Cauchy). Cas de l'air : nair = 1 Remarque : - Dans un milieu donné : λ* = v = c . v f f c λ* = λ [...]

[...] Ouverture : angle solide sous-tendu par le faisceau. Nous considèrerons toujours des faisceaux à symétrie de révolution : leur ouverture sera donc quantifiée par le demi angle au sommet du cône qui le supporte. Dans le cas d'un faisceau parallèle, sa dimension sera caractérisée par l'aire interceptée dans un plan normal à sa direction de propagation. VI. Passage de la lumière d'un milieu THI dans un autre. S n1 Réflexion Diffusion Réfraction n2 Remarque : Nous supposerons dorénavant que le phénomène de diffusion est négligeable ( surface optique ou poli spéculaire). [...]